CN1618608B - 微滴发生器 - Google Patents

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Abstract

一种微滴发生器，包括一个压力室和一个输出通道，该输出通道包括一个圆形输出通道段和一个非圆形输出通道段。

Description

微滴发生器
技术领域
本发明一般涉及可用于比如喷墨打印的应用场合的微滴发生器。
背景技术
用于生成打印介质的按需喷墨技术已被用在诸如打印机、绘图仪以及传真机的商品中。通常，这样形成喷墨图像，即，使装在打印头或打印头组件中的多个微滴发生器喷射的墨滴选择性地落在接收表面上。例如，打印头组件和接收表面相对彼此移动，而微滴发生器被控制成以适当的次数喷射微滴，例如通过一个合适的控制器。接收表面可为转印表面或打印介质，比如纸张。就转印表面而言，其上打印的图像随后被转印到输出的打印介质如纸张上。
已知的喷墨微滴发生器结构采用机电换能器来使油墨从油墨室中进入微滴成形输出通道，且难于控制微滴速度和/或微滴质量。
发明内容
按照本发明的第一方面，提供一种微滴发生器，包括：一个压力室；一个与该压力室连接的输入通道；一个与该压力室连接的输出通道，该输出通道具有一输出通道轴；安置在该输出通道一端的喷射微滴的喷嘴；该输出通道包括一个圆形横截面输出通道段和一个非圆形横截面输出通道段，该非圆形横截面输出通道段具有一般为蛋形的横截面。
按照本发明的第二方面，提供一种微滴发生器，包括：一个压力室；一个与该压力室连接的输入通道；一个与该压力室连接的输出通道；该输出通道包括与该压力室连接的第一圆形横截面输出通道段、与该第一圆形横截面输出通道段连接的第一非圆形横截面输出通道段、与该第一非圆形横截面输出通道段连接的第二圆形横截面输出通道段以及与该第二圆形横截面输出通道段连接的第二非圆形横截面输出通道段；安置在该第二非圆形横截面输出通道段一端的喷射微滴的喷嘴。
按照本发明的第三方面，提供一种微滴发生器，包括：一个压力室；一个与该压力室连接的输入通道；一个与该压力室连接的输出通道，该输出通道具有一输出通道轴；该输出通道包括与该压力室连接的第一圆形横截面输出通道段、与该第一圆形横截面输出通道段连接的第一非圆形横截面输出通道段、与该第一非圆形横截面输出通道段连接的第二圆形横截面输出通道段以及与该第二圆形横截面输出通道段连接的第二非圆形横截面输出通道段；其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段、第一非圆形横截面输出通道段以及第二圆形横截面输出通道段基本上居中在该输出通道轴上；安置在该第二非圆形横截面输出通道段一端且偏离于输出通道轴的喷嘴。
附图说明
图1是按需喷墨微滴喷射装置一实施例的示意性方框图；
图2是可用在图1微滴喷射装置中的微滴发生器一实施例的示意性平面图；
图3是图2微滴发生器的示意性正视图。
具体实施方式
图1是一按需喷墨打印装置实施例的示意性方框图，该打印装置包括一个控制器10和一个打印头20，该打印头20可以包括许多喷射微滴的微滴发生器。该控制器10通过给每个微滴发生器提供对应的驱动信号来选择性地激发微滴发生器。每个微滴发生器都可以使用压电换能器。作为其他示例，每个微滴发生器可以使用剪切振模换能器、环形收缩换能器、电致伸缩换能器、电磁换能器或磁敏限制性换能器。该打印头20可以由片状薄片或薄板堆积而成，如不锈钢。
图2和图3是一个微滴发生器30的实施例的示意性平面图和示意性正视图，该微滴发生器30可以用在图1中示出的打印装置的打印头20中。微滴发生器30包括一个输入通道31，该输入通道31接收来自歧管、储存器或其他油墨容纳结构中的油墨33。油墨33流入一个被限定在一侧的压力室或泵室35中，例如通过一块软隔板37。一个机电换能器39与该软隔板37相连，并可例如覆盖在压力室35上。该机电换能器39可以是一个压电换能器，其包括一个压电元件41，例如被安置在电极43之间，电极43从控制器10接收微滴喷射和非喷射信号。机电换能器39的激发使得油墨从压力室35流到微滴成形输出通道45，墨滴49从该输出通道45喷向接收介质48，它例如可以是一个转印表面。该输出通道45可以在其一端包括喷嘴或喷孔47。
油墨33可以被熔化或换相成固体墨，且该机电换能器39可以是一个压电换能器，例如，其在一种弯曲模式下操作。
输出通道45通常包括许多横截面形状不同的部分或区段。例如，输出通道45可包括具有圆形横截面的第一圆形横截面输出通道段451、具有非圆形横截面的第一非圆形横截面输出通道段452、具有圆形横截面的第二圆形横截面输出通道段453以及具有非圆形横截面的第二非圆形横截面输出通道段454。作为示范性的示例，第一圆形横截面输出通道段451与油墨压力室35连接，第一非圆形横截面输出通道段452与第一圆形横截面输出通道段451连接，第二圆形横截面输出通道段453与第一非圆形横截面输出通道段452连接，第二非圆形横截面输出通道段454与第二圆形横截面输出通道段453连接。作为别的示例，输出通道45可包括一个与油墨室35连接的非圆形横截面输出通道段、一个与该非圆形横截面输出通道段连接的圆形横截面输出通道段以及一个与该圆形横截面输出通道段连接的非圆形横截面输出通道段。
第一圆形横截面输出通道段451例如可具有不同横截面区域的基本上同轴的圆形分段451A、451B、451C。同样，第二圆形横截面输出通道段也可具有不同横截面区域的基本上同轴的圆形分段453A、453B、453C。
第一非圆形横截面输出通道段452可具有椭圆形横截面，而第二非圆形横截面输出通道段454可具有蛋形横截面。喷嘴或孔可位于蛋形横截面的较小端，例如位于半径较小的横截面端部的半径中心。
第一圆形横截面输出通道段451、第一非圆形横截面输出通道段452以及第二圆形横截面输出通道段453可居中在输出通道轴CA上。就具有蛋形横截面的第二非圆形横截面输出通道段454的示例来说，蛋形横截面较大端的半径中心可位于输出通道轴CA上，喷嘴或孔会与输出通道轴CA有所偏离。
第一圆形横截面输出通道段451可具有小于约20/1000英寸的长度L1，例如为约11/1000英寸-约13/1000英寸。第一圆形横截面输出通道段451可例如具有约10/1000英寸-约20/1000英寸的平均直径。第一圆形横截面输出通道段451也可具有约11/1000英寸-约13/1000英寸的平均直径。平均直径指的是第一圆形横截面输出通道段451分段直径的平均值。
第二圆形横截面输出通道段453可具有小于约40/1000英寸的长度L3，例如为约24/1000英寸-约26/1000英寸。第二圆形横截面输出通道段453可具有约8/1000英寸-约15/1000英寸的平均直径。作为别的示例，第二圆形横截面输出通道段453可具有约12/1000英寸-约14/1000英寸的平均直径。平均直径指的是第二圆形横截面输出通道段453分段直径的平均值。
第一非圆形横截面输出通道段452可具有小于约40/1000英寸的长度L2，例如为约27/1000英寸-约29/1000英寸。第一非圆形横截面输出通道段452可例如具有约10/1000英寸-约20/1000英寸的有效直径。作为别的示例，第一非圆形横截面输出通道段452可具有约15/1000英寸-约17/1000英寸的有效直径。有效直径指的是面积与第一非圆形横截面输出通道段452横截面积相同的圆周直径。
第二非圆形横截面输出通道段454可具有约4/1000英寸-约10/1000英寸的长度L4。作为别的示例，第二非圆形横截面输出通道段454可具有约7/1000英寸-约9/1000英寸的长度L4。第二非圆形横截面输出通道段454可具有约8/1000英寸-约16/1000英寸的有效直径。作为其他示例，第二非圆形横截面输出通道段454可具有约13/1000英寸-约16/1000英寸的有效直径。有效直径指的是面积与第二非圆形横截面输出通道段454横截面积相同的圆周直径。
输出通道45的总长可为约59/1000英寸-约79/1000英寸。作为别的示例，输出通道45的总长可为约69/1000英寸-约77/1000英寸。
喷嘴或孔47的长度可为约1.5/1000英寸，直径可为约41.5微米。
油墨室35例如可为常规的平行四边形或矩形。油墨室35的边角可成圆形。作为示范性的示例，油墨室35的高度或厚度H可为约3/1000英寸-约5/1000英寸，宽度W可为约29/1000英寸-约37/1000英寸，长度L可为约38/1000英寸-约47/1000英寸。作为其他示例，油墨室35的高度或厚度H可为约4/1000英寸，宽度W可为约33/1000英寸-约35/1000英寸，长度L可为约42/1000英寸-约44/1000英寸。宽度W和长度L指的是限定多边形或矩形区域的多边形或矩形的尺寸。
输入通道31和输出通道45可例如在一般为梯形或矩形的油墨室35的相对角区域与油墨室35连接。作为示范性的示例，输入通道31的长度可为约49/1000英寸-约62/1000英寸，宽度可为约6/1000英寸-约10/1000英寸，高度可为约2/1000英寸-约5/1000英寸。
作为示范性的示例，微滴发生器可按约23KHZ-约30KHZ的微滴喷射频率操作。微滴发生器可例如喷出约20毫微克-约30毫微克的微滴量。作为别的示例，微滴发生器可喷出约23毫微克-约27毫微克的微滴量。
正如原始公开及可作修改的那样，权利要求包括多种变化、替换、改型、改进、等价物以及在此披露的实施例和启示的实质等价物，包括那些当前意想不到或无法理解以及例如可能由申请人/专利权人以及其他人提出的内容。

Claims (35)

1.一种微滴发生器，包括：
一个压力室；
一个与该压力室连接的输入通道；
一个与该压力室连接的输出通道；
该输出通道包括与该压力室连接的第一圆形横截面输出通道段、与该第一圆形横截面输出通道段连接的第一非圆形横截面输出通道段、与该第一非圆形横截面输出通道段连接的第二圆形横截面输出通道段以及与该第二圆形横截面输出通道段连接的第二非圆形横截面输出通道段；
安置在该第二非圆形横截面输出通道段一端的喷射微滴的喷嘴。
2.如权利要求1所述的微滴发生器，还包括一个压电元件。
3.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该输入通道接收熔融固体墨。
4.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段和第二圆形横截面输出通道段中的至少一个包括第一圆形横截面输出通道分段和第二圆形横截面输出通道分段。
5.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一非圆形横截面输出通道段具有椭圆形的横截面。
6.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段具有一般为蛋形的横截面。
7.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段具有一般为蛋形的横截面，且喷嘴被安置在该蛋形横截面的较小端。
8.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，油墨压力室具有一般为平行四边形形状的横截面。
9.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，喷嘴单次喷射出约20毫微克-约30毫微克的微滴量。
10.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，压力室按约23KHZ-约30KHZ的频率操作。
11.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，输出通道的长度为约59/1000英寸-约79/1000英寸。
12.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，输出通道的长度为约69/1000英寸-约77/1000英寸。
13.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段的长度小于约20/1000英寸。
14.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段的长度为约11/1000英寸-约13/1000英寸。
15.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二圆形横截面输出通道段的长度小于约40/1000英寸。
16.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二圆形横截面输出通道段的长度为约24/1000英寸-约26/1000英寸。
17.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段的平均直径为约10/1000英寸-约20/1000英寸。
18.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段的平均直径为约11/1000英寸-约13/1000英寸。
19.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二圆形横截面输出通道段的平均直径为约8/1000英寸-约15/1000英寸。
20.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二圆形横截面输出通道段的平均直径为约12/1000英寸-约14/1000英寸。
21.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一非圆形横截面输出通道段的长度小于约40/1000英寸。
22.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一非圆形横截面输出通道段的长度为约27/1000英寸-约29/1000英寸。
23.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段的长度为约4/1000英寸-约10/1000英寸。
24.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段的长度为约7/1000英寸-约9/1000英寸。
25.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一非圆形横截面输出通道段的有效直径为约10/1000英寸-约20/1000英寸。
26.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第一非圆形横截面输出通道段的有效直径为约15/1000英寸-约17/1000英寸。
27.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段的有效直径为约8/1000英寸-约16/1000英寸。
28.如权利要求1所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段的有效直径为约13/1000英寸-约16/1000英寸。
29.一种微滴发生器，包括：
一个压力室；
一个与该压力室连接的输入通道；
一个与该压力室连接的输出通道，该输出通道具有一输出通道轴；
该输出通道包括与该压力室连接的第一圆形横截面输出通道段、与该第一圆形横截面输出通道段连接的第一非圆形横截面输出通道段、与该第一非圆形横截面输出通道段连接的第二圆形横截面输出通道段以及与该第二圆形横截面输出通道段连接的第二非圆形横截面输出通道段；
其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段、第一非圆形横截面输出通道段以及第二圆形横截面输出通道段基本上居中在该输出通道轴上；
安置在该第二非圆形横截面输出通道段一端且偏离于输出通道轴的喷嘴。
30.如权利要求29所述的微滴发生器，其特征在于，该第二非圆形横截面输出通道段具有一般为蛋形的横截面。
31.如权利要求29所述的微滴发生器，其特征在于，该第一圆形横截面输出通道段包括多个圆形分段。
32.如权利要求29所述的微滴发生器，其特征在于，该第二圆形横截面输出通道段包括多个圆形分段。
33.如权利要求29所述的微滴发生器，其特征在于，该油墨压力室具有一般为平行四边形形状的横截面。
34.如权利要求29所述的微滴发生器，其特征在于，喷嘴单次喷射出约20毫微克-约30毫微克的微滴量。
35.如权利要求29所述的微滴发生器，其特征在于，压力室按约23KHZ-约30KHZ的频率操作。
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